基于新型ATP马达用于HIV-1病毒载量超灵敏快速检测新原理新方法研究

Acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) is mainly caused by infection with human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1), which is widespread throughout the world and severely threaten the public health and safety. The HIV viral load can be used to monitor the status of HIV disease, determine when to begin treatment, guide recommendations for therapy, monitor the effectiveness of therapy and help detect drug resistance and predict the future course of HIV and AIDS. But the current HIV RNA test, real time PCR, is not suitable for out-lab usage for its technological complex,time consumed procedure, very expensive equitment and prone to contamination.So rapid, simple and cheap HIV RAN detection method is needed for dilever the HIV viral load assay generally. HIV-1 type p24 protein detection may be useful as an altinative HIV viral load assay in provinciallab with external lysis buffer and super sensitivity. So the aim of this project is to develop a novel principle and a novel method to detect HIV-1 p24 protein with ultra-sensitivity and to detect HIV RNA with rapid, low cost, simple procedure based on the previous study on the FoF1-ATPase motor. By this novel method, the ATP signals amplification at time scale and space level produced by FoF1-ATPase and the reverse sensitivity of FoF1-ATPase will be intergrated with the high specificity of double antibody/probe hybrid method, the rapid binding reaction in homogeneous liquid phase, and the magnetic separation and enrichment to reach the goal of the super sensitive and simple rapid detection for HIV RNA and p24,thus can be used as the viral load indicator. The completion of this project will provide a new clue for further understand the mechanism of FoF1-ATPase regulation and a new idea for developing a novel rapid, low cost, ultra- sensitive and high specific HIV viral load technology.

艾滋病是一种广泛流行并严重威胁公共卫生安全的传染病，HIV病毒载量测定对HIV早期诊断、新生儿HIV感染检测、药效评估、耐药监测及疾病发展转归评估等具有重要作用。HIV核酸检测和HIV-1 p24抗原检测可用来检测HIV病毒载量。但目前核酸检测过程复杂，费用昂贵，实验室设备与人员要求高，不利于实验室外的检测，而p24抗原检测由于灵敏度不够高，仍可漏检部分早期感染者。本项目拟在前期ATP分子马达传感器研究的基础上，依据新的ATP马达调控机理，利用在时间与空间上放大检测信号及反向敏感机制，结合双探针液相杂交，磁富集磁分离及ATP超灵敏化学发光检测方法，建立HIV-1 p24抗原超灵敏检测新原理新方法和HIV 核酸检测免扩增超灵敏快速检测新原理新方法，为进一步理解FoF1-ATPase合酶调控机制提供新思路，同时为发展新的快速低成本超灵敏特异的HIV病毒载量检测提供新思路与新方法。

艾滋病是一种广泛流行并严重威胁公共卫生安全的传染病，HIV 病毒载量测定 对 HIV 早期诊断、新生儿 HIV 感染检测、药效评估、耐药监测及疾病发展转归评估等具有重 要作用。本项目以提高艾滋病感染早期诊断水平为目标，围绕缩短HIV 检测窗口期发展HIV检测新技术新方法，为解决病毒载量检测方法中，HIV RNA 检测步骤复杂，需要反转录、扩增等步骤，实验设备要求高，成本高等弊端，HIV－1 p24 抗原检测的灵敏度不够等问题，在原有对FoF1-ATPase 分子马达研究的基础上，研究chromatophore 活性调控机制，提出新的基于FoF1-ATPase 合酶的磁分离双探针液相杂交HIV-1 p24抗原超灵敏检测新原理新方法和HIV RNA免扩增快速超灵敏检测新原理新方法。其核心是将ATP合酶分子马达作为信号转换器和放大器，在时间和空间上将信号放大，大大提高检测灵敏度和特异性。.本项目很好的完成了预定计划中的各项工作，尤其在建立基于ATP合酶的HIV-1 P24抗原超灵敏检测和HIV-1核酸超灵敏检测新原理新方法上取得重要进展. 进展主要包括制备高活性、均一化的ATP合酶，获得高纯度ADP，进行新方法原理性研究，建立p24抗体连接磁珠和ATP合酶的方法，建立双探针液相杂交、磁富集磁分离及ATP 超灵敏化学发光检测方法，优化反应条件，使用纯化P24和血清P24标准品进行灵敏度和特异性检测。除此之外我们还将新的检测方法应用到实际HIV血液样品的检测当中，证实了该方法在实际工作中的应用潜能。.本项目的完成建立了HIV-1 p24 抗原超灵敏检测新原理新方法和HIV 核酸检测免扩增超灵敏快速检测新原理新方法，为进一步理解FoF1-ATPase 合酶调控机制提供新思路，同时为发展新的快速低成本灵敏特异的HIV 病毒载量检测提供新思路与新方法，有助于HIV 早期辅助诊断，早期治疗、控制传播和扩散，新生儿早期筛查，药物疗效监控以及耐药性监测，具有重要的科学意义和潜在的应用价值。